Fiche de révision : État gazeux et masse volumique

📋 Plan du Cours

1. Tests caractéristiques des gaz
2. Masse volumique des gaz
3. Identifier par comparaison
4. Molécules et atomes de l’air
5. Calculs sur les gaz

📖 1. Tests caractéristiques des gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Dioxyde de carbone : trouble l’eau de chaux en formant un précipité blanc de carbonate de calcium, solide insoluble dans l’eau.

★ À maîtriser

• Le dioxygène ravive la combustion d’un fusain, d’une bûchette ou d’une allumette incandescente.

Compléments

• Pour identifier un gaz, on émet une hypothèse, on réalise le test caractéristique correspondant, puis on valide ou invalide l’hypothèse selon l’observation.

💡 Astuce mémo

Le dioxygène ravive, le dioxyde de carbone trouble.

📖 2. Masse volumique des gaz

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : représente la masse par unité de volume, se note ρ et constitue une grandeur quotient.

★ À maîtriser

📐 Formule - La masse volumique se calcule avec $\rho = \frac{m}{V}$, où m est la masse et V le volume.

📐 Formule - Pour un volume de 0,880 L et une masse de 1,62 g, la masse volumique du gaz vérifie $\rho_{gaz}=\frac{1{,}62}{0{,}880}=1{,}83\ \text{g/L}$.

Compléments

• Les unités usuelles de la masse, du volume et de la masse volumique sont respectivement le gramme, le millilitre et le gramme par millilitre, noté g/mL ou g·mL⁻¹.

💡 Astuce mémo

ρ = m/V : masse divisée par volume.

📖 3. Identifier par comparaison

📝 Points essentiels

• À 20 °C et 1 013 hPa, les masses volumiques indiquées sont:
  • 1,33 g/L pour le dioxygène
  • 1,16 g/L pour le diazote
  • 1,83 g/L pour le dioxyde de carbone
  • 0,0833 g/L pour le dihydrogène

📌 Un gaz s’élève dans l’air si sa masse volumique est inférieure à celle de l’air et descend au sol si elle lui est supérieure.

• Avec ρgaz = 1,83 g/L et ρair = 1,29 g/L à 20 °C, le dioxyde de carbone descend dans l’air et s’accumule au sol.

💡 Astuce mémo

ρgaz > ρair → le gaz descend et s’accumule au sol.

📖 4. Molécules et atomes de l’air

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Les espèces chimiques moléculaires présentes dans l’air sont caractérisées par un nom et une formule chimique, notamment N₂, O₂ et CO₂.

★ À maîtriser

• Le diazote a pour formule N₂ et est constitué de deux atomes d’azote.

• Le dioxygène a pour formule O₂ et est constitué de deux atomes d’oxygène.

• Le dioxyde de carbone a pour formule CO₂ et est constitué d’un atome de carbone et de deux atomes d’oxygène.

Compléments

• L’argon est une espèce chimique atomique caractérisée par le symbole Ar.

• Dans les modèles conventionnels, le carbone est représenté en noir, l’hydrogène en blanc, l’oxygène en rouge et l’azote en bleu.

💡 Astuce mémo

Des boules colorées s’assemblent pour former N₂, O₂ et CO₂.

📖 5. Calculs sur les gaz

📝 Points essentiels

📐 Formule - Le volume occupé par une masse m de gaz peut être calculé avec $V=\frac{m}{\rho}$.

📐 Formule - La masse d’un volume V de gaz peut être calculée avec $m=\rho V$.

📊 Tableaux de synthèse

Tests d’identification des gaz